La hipermutación somática (SHM) es un mecanismo por el cual el sistema inmune se adapta para reconocer antígenos que no ha encontrado previamente. Este mecanismo es el método predominante en humanos y permite que las células del sistema inmune diversifiquen sus receptores al promover la mutación en las regiones variables de los genes de inmunoglobulina. Estas regiones forman los sitios de unión anticuerpo-antígeno y contribuyen a las capacidades de especificidad de cada anticuerpo, permitiendo un reconocimiento particular del antígeno.
Cuando un antígeno extraño, como un microbio, entra en contacto con el sistema inmune, las células B lo identifican como desconocido. Las células B se activan y estimulan para proliferar. Durante esta proliferación, el ADN de la región variable de inmunoglobulina se transcribe y traduce a una velocidad muy alta, aproximadamente 105-106 veces más rápido que la mutación normal. Esta hipermutación somática permite una respuesta rápida que es esencial para un sistema inmune eficiente.
Se cree que la hipermutación somática se logra mediante la desaminación de la base de citosina en el ADN mediante la desaminasa inducida por activación (AID), convirtiéndola de desoxicitidina en desoxiuracilo y dando como resultado un nuevo ADN. Este nuevo ADN contiene un desajuste de uracilo-guanina, porque el uracilo normalmente ocurre en el ARN, donde se combina con adenina, y la guanina normalmente se combina con la citosina en el ADN. La corrección de esta mutación se produce mediante la eliminación de una enzima de reparación de ADN de alta fidelidad, uracilo-ADN glicosilasa (UNG2), seguida de la síntesis de nuevas cadenas de ADN por la ADN polimerasa. Sin embargo, este proceso es propenso a errores y puede resultar en la sustitución de nucleobases incorrectas en el sitio original de desaminación o los pares de bases adyacentes. Esto crea un «punto caliente» que es vulnerable a las mutaciones de inserción y eliminación.
Los resultados de la hipermutación somática se transcriben y traducen, lo que resulta en un gran número de células B que transportan receptores y especificidad variables, según lo codificado por las regiones hipermutadas. Esas células B con anticuerpos que muestran la mayor afinidad por el antígeno que originalmente estimuló la proliferación se diferenciarán en células plasmáticas que producirán el correspondiente anticuerpo especificado por afinidad, así como en las células B de memoria. Estas diferenciaciones y maduración de afinidad posteriormente permitirán que el sistema inmune produzca una respuesta mayor y más efectiva si se encuentra el antígeno en el futuro.
La hipermutación somática ocurre en células inmunes individuales, por lo que se transmite solo dentro de esa línea celular particular. Además, las mutaciones no se transmiten a ninguna descendencia. Sin embargo, pueden surgir problemas porque la hipermutación somática también involucra células que se auto-seleccionan contra las propias células de los organismos. Si hay una falla en este proceso, se puede provocar una respuesta autoinmune.